Моделирование и управление процессом камерной сушки мебельных заготовок дуба

• Автор: Вариводина, И. Н.
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1993
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 188 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

В В Е Д Е Н И Е

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА СУШКИ МЕБЕЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК ДУБА В КОНВЕКТИВНЫХ СУШИЛЬНЫХ КАМЕРАХ.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИИ .

1.1. Анализ существующих методов контроля влажности и внутренних напряжений в древесине

в процессе проведения камерной сушки

1.2. Методы математического моделирования процесса сушки мебельных заготовок

1.3. Существующие структуры управления процессом сушки мебельных заготовок

1.4. Цель и задачи иследований

Выводы .

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТОВ ВЛАЖНОСТИ,

ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИИ В ВЫСУШИВАЕМОЙ ДРЕВЕСИНЕ, ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССА СУШКИ И ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИИ СУШИЛЬНЫХ КАМЕР
2.1. Особенности теории расчетов влажности и внутренних напряжений в высушиваемой древесине.
2.2. Построение моделей процесса камерной сушки мебельных заготовок
2.3. Статика, динамика, передаточные функции сушильных камер как объектов регулирования Выводы.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАМЕРНОЙ СУШКИ
МЕБЕЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК.
3.1. Методы экспериментов и измерительные приборы
3.2. Метод экспертных оценок процесса сушки как объекта управления
3.3. Основные результаты опытных сушек
3.4. Закономерности изменения влажности заготовок
3.5. Закономерности изменения внутренних напряжений .
3.6. Растрескивание заготовок и качество сушки
Выводы.
ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА
СУШКИ МЕБЕЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК ДУБА.
4.1. Получение коэффициентов математических моделей
на ЭВМ по данным эксперимента .
4.2. Разработка системы автоматической оптимизации режимов процесса сушки
4.3. Разработка вычислительных процедур, алгоритмов оптимизации режимов процесса сушки методом стохастических автоматов .
4.4. Компьютерная реализация математических моделей, алгоритмов, программ оптимизации параметров режима процесса камерной сушки.
Выводы.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
КАМЕРНОЙ СУШКИ МЕБЕЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК ДУБА .
5.1. Вопросы технической реализации оптимальных режимов сушки мебельных заготовок.
. Автоматическое регулирование температуры и
влажности агента сушки
5.3. Разработка рекомендаций по дистанционному контролю и автоматическому регулированию параметров агента сушки в сушильной камере с компьютерной
поддержкой процесса .
Выводы.
ГЛАВА 6. ВНЕДРЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ СУШКИ. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ. ЭК0Н0МИЧЕКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ.
6.1. Внедрение в производство оптимальных режимов сушки и технических средств автоматизации .
6.2. Рекомендации по совершенствованию технологического процесса камерной сушки мебельных заготовок
6.3. Расчет экономического эффекта от внедрения оптимальных режимов сушки.
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Равновесную влажность рассчитывают на основе параметров рабочей среды температура и влажность воздуха или определяют путем измерения электрического сопротивления древесины. Контроль влажности по усадке штабеля С 7 3 основан на свойстве древесины изменять линейные размеры и объем при изменении влажности. Усадка штабеля в сушильных камерах зависит в основном от влажности пиломатериалов и заготовок, но на нее влияют и другие факторы порода, толщина пиломатериала, характер распиловки досок и брусков радиальная, тангентальная или смешанная , состояние прокладок. В какойто степени могут влиять режим сушки, неравномерность влажности досок по штабелю, наличие внутренних напряжений при сушке, коробление досок, способ укладки штабеля. Для предприятий с развитым современным сушильным хозяйством рекомендуется весовой метод контроля текущей влажности С 7 3. В качестве примера автором настоящей работы рассмотрено разработанное Калининским политехническим институтом относительно простое и несложное в изготовлении весовое гидравлическое устройство рис. Штабель пиломатериалов и заготовок 1 укладывается
на подштабельную тележку 2, колеса которой после закатки штабеля в камеру фиксируются на подвешенных участках рельсов 3 нажимные рельсыконсоли . Под этими рельсами установлены гидравлические датчики 4 рис. В камере для взвешивания контрольного штабеля устанавливаются четыре датчика, которые соединены между собой трубопроводами. Давление в системе усредняется и передается по трубопроводу 5 на преобразователь давления б типа МЭД, соединенный с вторичным прибором 7 типа КСД. Гидравлический датчик рис. Усилие передается через шток, опорную тарелку 3 и диафрагму 5 на жидкость 7 дистилированная вода . Техническая документация на систему контроля по массе штабеля разработана Калининским политехническим институтом С 7 3. Опытный образец системы испытан на Пеновском ДОКе. Результаты испытаний показали надежность системы, удовлетворительную точность определения конечной влажности, что позволило рекомендовать эту систему для внедрения в промышленность. В разработке методов контроля внутренних напряжений существует два основных направления. Первое направление предусматривает создание прямых методов оценки внутренних напряжений по величине возникающих, при нарушении их равновесия, деформаций. Второе направление предполагает возможность оценки напряженного состояния древесины по косвенным признакам. Известно несколько вариантов прямых методов контроля напряжений. Либо из поперечного среза доски выпиливают двузубую сило
Рис. МЭД 7 вторичный прибор. Рис Гидравлический датчик 1 корпус 2 Фланец 3 опорная тарелка 4 нажимной шток 5 диафрагма 6 штуцер 7 жидкость дистиллированная
. По силовым секциям определяют характер и примерную величину внутренних напряжений в древесине, наличие в ней остаточных деформаций и характер распределения влаги по толщине материала. Следует признать, что метод силовых секций при прочих равных условиях более чувствительны. Этим методом легче обнаружить даже самые малые напряжения и установить их знак. Поэтому в разработанный проект Г 7 3 включен по предложению МЛТИ метод контроля напряжений с помощью силоеых секций, форма и размеры которых показаны на рис. Методу, рассмотренному выше, присущ один недостаток наблюдаемый прогиб зубца отражает не абсолютную величину внутренних напряжений, а лишь перепад напряжений на границах зоны, соответствующей толщины зубца. Профессор И. Б.Кречетов Г 8 1 предложил измерять линейные деформации зубцов многозубой секции после выпрямления. Для этого на крайние слои секции накладываетея металлическая линейка и индикатором измеряется зазор между линейкой и концами остальных с поев. К прямым методам контроля напряжений относится и предложеный профессором Уголевым Б. И метод измерения деформаций серединного слоя секции Е 9 3 . Во внутренней зоне напряжения е процессе сушки отличаются большей стабильностью, и легко измеряемые упругие деформации не изгибающегося, изза отсутствия перепада напряжений в центре доски, слоя могли бы служить мерой напряженности материала на всем протяжении процесса.